IPv6

IPv6 está destinado a sustituir a IPv4, cuyo límite en el número de direcciones de red admisibles está empezando a restringir el crecimiento de Internet y su uso, especialmente en China, India, y otros países asiáticos densamente poblados. Pero el nuevo estándar mejorará el servicio globalmente; por ejemplo, proporcionará a futuras celdas telefónicas y dispositivos móviles con sus direcciones propias y permanentes. Al día de hoy se calcula que las dos terceras partes de las direcciones que ofrece IPv4 ya están asignadas.
IPv4 posibilita 4.294.967.296 (232) direcciones de red diferentes, un número inadecuado para dar una dirección a cada persona del planeta, y mucho menos a cada vehículo, teléfono, PDA, etcétera. En cambio, IPv6 admite 340.282.366.920.938.463.463.374.607.431.768.211.456 (2128 o 340 sextillones) direcciones —cerca de 3,4 × 1020 (340 trillones) direcciones por cada pulgada cuadrada (6,7 × 1017 o 670 mil billones direcciones/mm2) de la superficie de La Tierra.
Propuesto por el Internet Engineering Task Force en 1994 (cuando era llamado "IP Next Generation" o IPng), la adopción de IPv6 por parte de Internet es menor, la red todavía está dominada por IPv4. La necesidad de adoptar el nuevo protocolo debido a la falta de direcciones ha sido parcialmente aliviada por el uso de la técnica NAT. Pero NAT rompe con la idea originaria de Internet donde todos pueden conectarse con todos y hace difícil o imposible el uso de algunas aplicaciones P2P, de voz sobre IP y de juegos multiusuario. Un posible factor que influya a favor de la adopción del nuevo protocolo podría ser la capacidad de ofrecer nuevos servicios, tales como la movilidad, Calidad de Servicio (QoS), privacidad, etc.
Otra vía para la popularización del protocolo es la adopción de este por parte de instituciones. El gobierno de los Estados Unidos ha ordenado el despliegue de IPv6 por todas sus agencias federales para el año 2008.
IPv6 es la segunda versión del Protocolo de Internet que se ha adoptado para uso general. También hubo un IPv5, pero no fue un sucesor de IPv4; mejor dicho, fue un protocolo experimental orientado al flujo de streaming que intentaba soportar voz, video y audio.
El cambio más grande de IPv4 a IPv6 es la longitud de las direcciones de red. Las direcciones IPv6, definidas en el RFC 2373 y RFC 2374, son de 128 bits; esto corresponde a 32 dígitos hexadecimales, que se utilizan normalmente para escribir las direcciones IPv6, como se describe en la siguiente sección. El número de direcciones IPv6 posibles es de 2128 ≈ 3.4 x 1038. Este número puede también representarse como 1632, con 32 dígitos hexadecimales, cada uno de los cuales puede tomar 16 valores. En muchas ocasiones las direcciones IPv6 están compuestas por dos partes lógicas: un prefijo de 64 bits y otra parte de 64 bits que corresponde al identificador de interfaz, que casi siempre se genera automáticamente a partir de la dirección MAC de la interfaz a la que está asignada la dirección.

IPv4

Una dirección IP se representa mediante un número binario de 32 bits (IPv4). Las direcciones IP se expresan como números de notación decimal: se dividen los 32 bits de la dirección en cuatro octetos. El valor decimal máximo de cada octeto es 255 (el número binario de 8 bits más alto es 11111111, y esos bits, de derecha a izquierda, tienen valores decimales de 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64 y 128, lo que suma 255 en total).

Hay tres clases de direcciones IP que una organización puede recibir de parte de Internet Assigned Numbers authority (IANA): clase A, clase B y clase C. En la actualidad, IANA reserva l as direcciones de clase A para los gobiernos de todo el mundo (aunque en el pasado se le hayan otorgado a empresas de gran envergadura como, por ejemplo, Hewlett Packard) y las direcciones de clase B para las medianas empresas. Se otorgan direcciones de clase C para todos los demás solicitantes.
Cada clase de red permite una cantidad fija de equipos (hosts). En una red de clase A, se asigna el primer octeto para identificar la red, reservando los tres últimos octetos (24 bits) para que sean asignados a los hosts, de modo que la cantidad máxima de hosts es 224 (menos dos: las direcciones reservadas de broadcast [tres últimos octetos a 255] y de red [tres últimos octetos a 0]), o sea, 16.777.214 hosts.

En una red de clase B, se asignan los dos primeros octetos para identificar la red, reservando los dos octetos finales (16 bits) para que sean asignados a los hosts, de modo que la cantidad máxima de hosts es 216 (menos dos), o 65.534 hosts.
En una red de clase C, se asignan los tres primeros octetos para identificar la red, reservando el octeto final (8 bits) para que sea asignado a los hosts, de modo que la cantidad máxima de hosts es 28 (menos dos), o 254 hosts.

Hay ciertas direcciones en cada clase de dirección IP que no están asignadas y que se denominan "direcciones privadas". Las direcciones privadas pueden ser utilizadas por los hosts que usan traducción de dirección de red (NAT), o un servidor proxy, para conectarse a una red pública, o por los hosts que no se conectan a Internet.
A partir de 1993, ante la previsible futura escasez de direcciones IPv4 debido al crecimiento exponencial de hosts en Internet, se empezó a introducir el sistema CIDR, que pretende en líneas generales establecer una distribución de direcciones más fina y granulada, calculando las direcciones necesarias y "desperdiciando" las mínimas posibles, para rodear el problema que las distribución por clases había estado gestando. Este sistema es, de hecho, el empleado actualmente para la delegación de direcciones.
Muchas aplicaciones requieren conectividad dentro de una sola red, y no necesitan conectividad externa. En las redes de gran tamaño, a menudo se usa TCP/IP, aunque la conectividad de capa de red no sea necesaria fuera de la red. Los bancos son buenos ejemplos; pueden utilizar TCP/IP para conectar los cajeros automáticos (ATM). Estas máquinas no se conectan a la red pública, de manera que las direcciones privadas son ideales para ellas. Las direcciones privadas también se pueden utilizar en una red en la que no hay suficientes direcciones públicas disponibles.

Las direcciones privadas se pueden utilizar junto con un servidor de traducción de direcciones de red (NAT) o servidor proxy para suministrar conectividad a todos los hosts de una red que tiene relativamente pocas direcciones públicas disponibles. Según lo acordado, cualquier tráfico que posea una dirección destino dentro de uno de los intervalos de direcciones privadas NO se enrutará a través de Internet.
La expresión de direcciones IPv4 es decimal, y se separa cada octeto por un carácter ".". Cada uno de estos octetos puede estar comprendido entre 0 y 255, salvo algunas excepciones. Los ceros iniciales, si los hubiera, se pueden obviar.

DIRECCIONES IP PRIVADAS

Algunos rangos de direcciones IP han sido reservados para la operación de redes privadas que usan el protocolo IP. Cualquier organización puede usar estas direcciones IP en sus redes privadas sin la necesidad de solicitarlo a algún Registro de Internet. La principal condición establecida para el uso de direcciones IP privadas es que los dispositivos que usen estas direcciones IP no necesiten ser alcanzados desde Internet. Para una descripción más detallada acerca del espacio de direcciones IP privadas.

DIRECCIONES IP PUBLICAS

Las direcciones IP públicas constituyen el espacio de direcciones de Internet. Estas son asignadas para ser globalmente únicas de acuerdos a los objetivos que se describirán más adelante en este documento. El principal propósito de este espacio de direcciones es permitir la comunicación usando el IPv4 sobre Internet. Un propósito secundario es permitir la comunicación entre redes privadas interconectadas.


Objetivos de la distribución del espacio de direcciones IP públicas.De acuerdo con lo estipulado en el RFC 2050 cada asignación y colocación de direcciones IP públicas debe garantizar que las siguientes cuatro condiciones se cumplan.
ExclusividadCada dirección IP pública alrededor del mundo debe ser única. Este es un requerimiento absoluto el cual garantiza que cada dispositivo en el Internet pueda ser identificado de manera única.ConservaciónEs la distribución justa del espacio de direcciones IP de acuerdo a las necesidades operacionales de los usuarios finales que operan redes y que usan este espacio de direcciones IP. Con el fin de maximizar el tiempo de vida de los recursos del espacio de direcciones IP públicas, las direcciones IP deben ser distribuidas de acuerdo a las necesidades actuales de los usuarios finales con lo cual se evita el acumulamiento de direcciones IP sin utilizarRuteabilidadEs la distribución global de las direcciones IP en una forma jerárquica, lo cual permite la escalabilidad del ruteo de las direcciones IP. Esta escalabilidad es necesaria para asegurar una apropiada operación del ruteo en Internet.RegistroEs el suministro de documentación acerca de las asignaciones y colocaciones hechas en el espacio de direcciones IP. Esto es necesario para asegurar la exclusividad y proveer de información para la localización de errores en Internet en todos los niveles.Es del interés de la comunidad de Internet en general que los objetivos arriba mencionados sean perseguidos. Sin embargo debe notarse que los objetivos de conservación y ruteabilidad son objetivos que frecuentemente generan conflictos. Los objetivos mencionados, pueden algunas veces, estar en conflicto con los intereses de los ISP, NIR o los usuarios finales. En estos casos es necesario realizar un análisis cuidadoso para cada situación en particular para poder alcanzar un compromiso apropiado entre las partes relacionadas en el conflicto.

CLASES DE DIRECCIONES

Para adaptarse a redes de distintos tamaños y para ayudar a clasificarlas, las direcciones IP se dividen en grupos llamados clases.
Esto se conoce como direccionamiento classful. Cada dirección IP completa de 32 bits se divide en la parte de la red y parte del host.
Un bit o una secuencia de bits al inicio de cada dirección determinan su clase. Son cinco las clases de direcciones IP.

La dirección Clase A se diseñó para admitir redes de tamaño extremadamente grande, de más de 16 millones de direcciones de host disponibles.
Las direcciones IP Clase A utilizan sólo el primer octeto para indicar la dirección de la red. Los tres octetos restantes son para las direcciones host.
El primer bit de la dirección Clase A siempre es 0. Con dicho primer bit, que es un 0, el menor número que se puede representar es 00000000, 0 decimal.
El valor más alto que se puede representar es 01111111, 127 decimal. Estos números 0 y 127 quedan reservados y no se pueden utilizar como direcciones de red. Cualquier dirección que comience con un valor entre 1 y 126 en el primer octeto es una dirección Clase A.
La red 127.0.0.0 se reserva para las pruebas de loopback. Los Routers o las máquinas locales pueden utilizar esta dirección para enviar paquetes nuevamente hacia ellos mismos. Por lo tanto, no se puede asignar este número a una red.

La dirección Clase B se diseñó para cumplir las necesidades de redes de tamaño moderado a grande. Una dirección IP Clase B utiliza los primeros dos de los cuatro octetos para indicar la dirección de la red. Los dos octetos restantes especifican las direcciones del host.
Los primeros dos bits del primer octeto de la dirección Clase B siempre son 10. Los seis bits restantes pueden poblarse con unos o ceros. Por lo tanto, el menor número que puede representarse en una dirección Clase B es 10000000, 128 decimal. El número más alto que puede representarse es 10111111, 191 decimal. Cualquier dirección que comience con un valor entre 128 y 191 en el primer octeto es una dirección Clase B.

El espacio de direccionamiento Clase C es el que se utiliza más frecuentemente en las clases de direcciones originales. Este espacio de direccionamiento tiene el propósito de admitir redes pequeñas con un máximo de 254 hosts.

Una dirección Clase C comienza con el binario 110. Por lo tanto, el menor número que puede representarse es 11000000, 192 decimal. El número más alto que puede representarse es 11011111, 223 decimal. Si una dirección contiene un número entre 192 y 223 en el primer octeto, es una dirección de Clase C.

La dirección Clase D se creó para permitir multicast en una dirección IP. Una dirección multicast es una dirección exclusiva de red que dirige los paquetes con esa dirección destino hacia grupos predefinidos de direcciones IP. Por lo tanto, una sola estación puede transmitir de forma simultánea una sola corriente de datos a múltiples receptores.

El espacio de direccionamiento Clase D, en forma similar a otros espacios de direccionamiento, se encuentra limitado matemáticamente. Los primeros cuatro bits de una dirección Clase D deben ser 1110. Por lo tanto, el primer rango de octeto para las direcciones Clase D es 11100000 a 11101111, o 224 a 239. Una dirección IP que comienza con un valor entre 224 y 239 en el primer octeto es una dirección Clase D.

Se ha definido una dirección Clase E. Sin embargo, la Fuerza de tareas de ingeniería de Internet (IETF) ha reservado estas direcciones para su propia investigación. Por lo tanto, no se han emitido direcciones Clase E para ser utilizadas en Internet. Los primeros cuatro bits de una dirección Clase E siempre son 1s. Por lo tanto, el rango del primer octeto para las direcciones Clase E es 11110000 a 11111111, o 240 a 255.

DIRECCIONES DE INTERNET

DIRECCIONAMIENTO IP

Para que dos sistemas se comuniquen, se deben poder identificar y localizar entre sí. Aunque las direcciones de la Figura no son direcciones de red reales, representan el concepto de agrupamiento de las direcciones.
Este utiliza A o B para identificar la red y la secuencia de números para identificar el host individual.
Un computador puede estar conectado a más de una red. En este caso, se le debe asignar al sistema más de una dirección. Cada dirección identificará la conexión del computador a una red diferente. No se suele decir que un dispositivo tiene una dirección sino que cada uno de los puntos de conexión (o interfaces) de dicho dispositivo tiene una dirección en una red. Esto permite que otros computadores localicen el dispositivo en una determinada red.
La combinación de letras (dirección de red) y el número (dirección del host) crean una dirección única para cada dispositivo conectado a la red. Cada computador conectado a una red TCP/IP debe recibir un identificador exclusivo o una dirección IP. Esta dirección, que opera en la Capa 3, permite que un computador localice otro computador en la red.
Todos los computadores también cuentan con una dirección física exclusiva, conocida como dirección MAC. Estas son asignadas por el fabricante de la tarjeta de interfaz de la red. Las direcciones MAC operan en la Capa 2 del modelo OSI.
Para que el uso de la dirección IP sea más sencillo, en general, la dirección aparece escrita en forma de cuatro números decimales separados por puntos. Por ejemplo, la dirección IP de un computador es 192.168.1.2. Otro computador podría tener la dirección 128.10.2.1. Esta forma de escribir una dirección se conoce como formato decimal punteado.
En esta notación, cada dirección IP se escribe en cuatro partes separadas por puntos. Cada parte de la dirección se conoce como octeto porque se compone de ocho dígitos binarios.
Por ejemplo, la dirección IP 192.168.1.8 sería 11000000.10101000.00000001.00001000 en una notación binaria. La notación decimal punteada es un método más sencillo de comprender que el método binario de unos y ceros.
Esta notación decimal punteada también evita que se produzca una gran cantidad de errores por transposición, que sí se produciría si sólo se utilizaran números binarios. El uso de decimales separados por puntos permite una mejor comprensión de los patrones numéricos.
Tanto los números binarios como los decimales de la Figura representan a los mismos valores, pero resulta más sencillo apreciar la notación decimal punteada.
Este es uno de los problemas frecuentes que se encuentran al trabajar directamente con números binarios. Las largas cadenas de unos y ceros que se repiten hacen que sea más probable que se produzcan errores de transposición y omisión.
Resulta más sencillo observar la relación entre los números 192.168.1.8 y 192.168.1.9, mientras que 11000000.10101000.00000001.00001000 y
11000000.10101000.00000001.00001001 no son fáciles de reconocer. Al observar los binarios, resulta casi imposible apreciar que son números consecutivos.

EL FUTURO DE ETHERNET

Con el amplio despliegue de fibra óptica de los operadores, muy pronto se podrá ofrecer un nuevo concepto de acceso a Internet de alta velocidad utilizando Gigabit Ethernet en casa del usuario.
Gigabit Ethernet es una alternativa más económica que la implementación de redes ATM o basadas en SDH, y la existencia de GBIC de largo alcance (70 metros) permite cubrir totalmente una red MAN.
La posibilidad de tener Gigabit Ethernet en segmentos de cobre permitiría incluso llevar Gigabit de una forma económica.
En el mundo empresarial actual, centrado en la tecnología, la información se ha convertido en la nueva moneda y las compañías cada vez dependen más de ella para llevar a cabo sus actividades diarias. Las decisiones sobre TI tienen consecuencias a largo plazo y las empresas necesitan seleccionar la tecnología que proporcionará mayor ancho de banda, escalabilidad, rendimiento y seguridad, aumentando así la productividad de los empleados y el beneficio empresarial.
En nuestra opinión, es probable que la demanda se dirija hacia 10 Gigabit Ethernet. Es el mismo planteamiento que pudiera haber surgido hace unos años referido a Ethernet–Gigabit Ethernet. Hoy la respuesta está ahí y nadie lo cuestiona: Gigabit Ethernet forma parte del networking empresarial.
La evolución hacia 10GE parece pues bastante obvia. Además, como comenta John Matthews, analista de Ovum, Gigabit Ethernet cuenta con una gran ventaja y es que como “la gente está familiarizada con Ethernet, cuando piensa en Gigabit Ethernet lo ven como una evolución natural de lo que han estado haciendo siempre”.